A porta de joystick Atari é uma porta de computador usada para conectar diversos controladores de jogos a consoles e computadores domésticos dos anos 1970 aos 1990. Ela foi introduzida originalmente no Atari 2600 em 1977 e depois utilizada nos Atari 400 e 800 em 1979. A porta se tornou multiplataforma com o VIC-20 em 1981, sendo adotada em várias máquinas subsequentes dessas empresas, assim como por diversas outras plataformas de terceiros, como o MSX e consoles da Sega.
A porta, baseada no conector DB de 9 pinos e baixo custo, tornou-se um padrão de facto durante os anos 1980 e início dos 1990, sendo compatível com uma ampla variedade de joysticks e outros dispositivos, como paddles, canetas óticas e mouses. A padronização era tão forte que dispositivos como a Interface Kempston permitiam o uso de joysticks Atari no ZX Spectrum. A porta também foi utilizada para finalidades não relacionadas a jogos, incluindo a interface , modems, teclados numéricos e até placas de expansão de vídeo.
Por volta de meados da década de 1990, os últimos modelos de computadores e consoles que utilizavam a porta Atari — frequentemente para joystick e mouse — foram descontinuados. Os computadores compatíveis com IBM PC, que não possuíam a porta Atari, passaram a dominar o mercado doméstico, e fabricantes de consoles como a Sega migraram para outros tipos de conexão.
História miniaturadaimagem|As portas apareceram pela primeira vez na parte traseira do 2600. Nos primeiros modelos CX2600, elas estavam separadas por aproximadamente 7,5 cm; já no modelo CX2600A, a separação era maior. miniaturadaimagem|Os Atari 400 e 800 tinham quatro portas distribuídas na frente da máquina.
O Atari Video Computer System (mais tarde conhecido como 2600) surgiu a partir da tentativa da empresa de superar as limitações encontradas com o lançamento do seu primeiro console doméstico, o Pong. Embora tenha sido um sucesso, o Pong era caro para projetar e limitado a apenas um jogo. Tornar o sistema capaz de rodar vários jogos era mais prático. A lista de jogos a serem suportados incluía variações do Pong e o . O desejo de rodar esses dois jogos levou à necessidade de um sistema de entrada flexível; Pong usava controladores paddle analógicos, enquanto Tank usava dois joysticks digitais (liga/desliga). Os jogos de arcade da época normalmente utilizavam paddles, joysticks ou volantes giratórios específicos, bem diferentes dos usados em carros reais.
O desenvolvimento do 2600 existia apenas no papel até setembro de 1975, quando foi lançado o processador MOS Technology 6502. O 6502 oferecia uma combinação ideal de recursos, desempenho e custo, tornando viável a criação de um console que usasse cartucho de ROM para armazenar os jogos. Com essa possibilidade, a equipe de design da iniciou o desenvolvimento efetivo do projeto.
Como parte desse esforço, começou o desenvolvimento de um sistema de I/O baseado principalmente no , que incluía portas I/O de 8 bits e hardware para controlar o refrescamento de memória e outras funções internas. O projeto final utilizava cinco pinos para controlar os botões do painel frontal e quatro pinos para cada controlador. Além disso, o — responsável principalmente por áudio e vídeo — era usado para controlar dispositivos de entrada baseados em temporização, como paddles e canetas óticas. O conector físico escolhido foi o D-sub de 9 pinos, já comum para portas seriais de baixa contagem de pinos nos computadores Apple II e máquinas baseadas no S-100 bus. Cada pino do conector se ligava diretamente aos pinos correspondentes dos chips controladores.
O 2600 foi lançado em 1977, acompanhado por controladores paddle e um joystick. A porta permitia ao console suportar uma variedade maior de jogos — não apenas títulos específicos, mas gêneros inteiros. A maioria dos consoles anteriores ao Atari usava controladores paddle, mesmo os com controles destacáveis, como o Fairchild Channel F e o Magnavox Odyssey. No entanto, o joystick era uma novidade, rapidamente elogiado por permitir controle direto em diversos jogos que seriam difíceis de jogar com paddles. O joystick foi chamado de "o auge dos controladores de entretenimento doméstico em sua época".
Após o lançamento do 2600, a equipe da Cyan voltou-se imediatamente ao desenvolvimento de seu sucessor, mirando o ano de 1979 como meta de lançamento. Como o "padrão" já havia sido estabelecido no 2600, os novos equipamentos naturalmente mantiveram a mesma interface de controle, embora os sistemas de leitura dos sinais fossem diferentes. Com a aproximação de 1979, o mercado de computadores domésticos começou a surgir, e a Atari reposicionou o novo sistema como os computadores Atari 400 e 800. Isso fez com que o padrão cruzasse a linha entre consoles e computadores.
O design da porta era extremamente flexível e, com o tempo, passou a suportar não apenas uma grande variedade de dispositivos de entrada, mas também de saída. Entre os dispositivos não relacionados a controle estavam o sistema , que permitia a conexão de equipamentos de laboratório como termômetros digitais, o modem MPP-1000C de 300 baud, e até o adaptador XEP80 da própria Atari, que possibilitava exibição em 80 colunas na série 8-bit. A porta era amplamente utilizada na comunidade "homebrew" como uma interface de entrada leve, e artigos ensinando a construir diversos adaptadores eram comuns.
A Commodore incluiu a porta de joystick Atari no computador VIC-20. A Atari possuía patentes sobre o joystick e obteve uma liminar contra a Commodore, que produzia um joystick praticamente idêntico para o VIC-20, mas não detinha patentes sobre a porta em si. Quando a Commodore iniciou o desenvolvimento do VIC-20, milhões de controladores compatíveis com essa porta já estavam no mercado.
A porta de joystick Atari se proliferou rapidamente na indústria. Centenas de novos dispositivos surgiram ao longo do tempo, incluindo trackballs e outros periféricos avançados. O padrão tornou-se tão amplamente adotado que quase toda máquina de 8 bits lançada após 1982 o utilizava, e adaptadores estavam disponíveis para aquelas que não o tinham, como o Apple II e o ZX Spectrum. Um revendedor do TI-99/4A relatou que seu produto mais vendido era o adaptador para joystick Atari. A porta foi posteriormente adotada também por máquinas de 16 e 32 bits como o Atari ST e o Amiga.
A introdução do Nintendo Entertainment System foi o primeiro exemplo amplamente difundido de um sistema de jogos da época que não usava o design da porta Atari, pois seu D-pad foi projetado especificamente para ser menos volumoso. À medida que novos consoles surgiam nesse mercado revitalizado, novos tipos de porta eram introduzidos para cada modelo. Enquanto isso, o IBM PC havia introduzido a de 15 pinos, projetada principalmente para entradas analógicas, embora seu uso fosse raro até a popularização dos simuladores de voo.
Em meados da década de 1990, o padrão Atari começou a se tornar obsoleto à medida que computadores como o Atari ST e o Amiga saíam de mercado, junto com consoles como o Sega Genesis. Com o Atari STE, a empresa introduziu a porta de joystick aprimorada (conector D-sub de 15 pinos), mantendo as duas portas originais do Atari ST; no entanto, quando o Jaguar foi lançado, apenas a porta aprimorada foi utilizada. Ainda assim, o padrão foi tão popular em sua época que continua sendo um ícone comum na iconografia dos videogames até hoje, frequentemente sendo associado à estética dos sistemas de videogame e design dos anos 1980. Diversos adaptadores também foram criados para converter essas portas para USB, bem como novos joysticks com visual retrô inspirados no padrão Atari e utilizando USB.
Descrição A porta de joystick Atari utilizava um conector macho de 9 pinos no sistema hospedeiro e conectores fêmea nos dispositivos. Os periféricos clássicos da Atari usavam um plugue arredondado em forma de gota, fácil de segurar, facilitando a conexão. Quase todos os dispositivos compatíveis seguiam layouts físicos semelhantes, muitas vezes copiando o design do plugue original.
Nos consoles e computadores de 8 bits da Atari, a leitura dos sinais do joystick era feita por um processo de varredura que atualizava valores em diversos registradores de 8 bits. Nos computadores de 8 bits, por exemplo, os pinos da porta estavam conectados a hardware personalizado de I/O. Os valores instantâneos eram lidos 30 vezes por segundo durante a (VBI), momento em que o sistema operacional executava várias tarefas de manutenção. Dependendo da configuração dos registradores, os sinais eram interpretados de diversas maneiras e então armazenados em registradores de RAM. A Atari chamava esse processo de cópia do hardware para a RAM de "sombreamento".
Joysticks miniaturadaimagem|O joystick padrão da Atari foi usado em milhões de sistemas. Os joysticks da Atari incluíam quatro interruptores internos para registrar a direção e um quinto para o botão de disparo. Cada um desses interruptores se conectava diretamente a um pino da porta e, por sua vez, a uma entrada em um dos chips de I/O. O sistema operacional lia esses sinais em cada VBI e copiava seu status para os registradores de sombra, com as portas de número menor armazenadas nos bits menos significativos. Por exemplo, se o controle 0 estivesse sendo movido para cima e para a direita, o registrador PORTA teria os bits 0 e 3 ativados, o que corresponde ao valor decimal 9. O status dos botões de disparo dos joysticks era armazenado em registradores separados, cujo bit zero era ativado (1) quando o botão estava pressionado.
Controladores de direção (driving controllers) Jogos de corrida dos anos 1980 geralmente tinham visão superior e usavam um tipo especial de controlador: ao invés de uma direção estática (como em um volante real), esses enviavam comandos de esquerda ou direita apenas quando o controle estava girando nessa direção. O jogador girava o volante o mais rápido possível para virar o carro e o segurava para que o carro seguisse em linha reta novamente.
Nos consoles da Atari, esses controladores funcionavam como os joysticks, ativando os interruptores de direção à medida que giravam. Os programas precisavam observar a sequência de bits nos registradores de sombra para determinar se o controlador estava sendo girado para a direita ou para a esquerda. O sistema operacional não tentava interpretar esses sinais como comandos "esquerda" e "direita".
Paddles miniaturadaimagem|Os controladores paddle da Atari eram razoavelmente comuns, embora menos populares que os joysticks.
Os paddles são dispositivos analógicos usados para controlar o posicionamento horizontal do jogador na tela. Nos sistemas Atari, os paddles eram conectados em pares, permitindo até quatro jogadores em sistemas com duas portas.
Eles funcionavam conectando a linha de +5 V através de um potenciômetro e retornando aos pinos 5 e 9, um para cada paddle do par. Esses pinos eram conectados a um capacitor, que carregava em uma velocidade proporcional à posição do potenciômetro. Quando a tensão no capacitor atingia um valor limite, uma interrupção era gerada no sistema operacional, que então copiava o valor do do hardware de vídeo. Esse valor, normalmente entre 0 e 228, era armazenado como um número de 8 bits no registrador de sombra POT.
Uma vantagem desse sistema era que os valores do color clock produzidos pelos paddles eram os mesmos usados para controlar a posição horizontal dos sprites. Isso permitia que o programador simplesmente copiasse o valor do registrador de sombra do paddle para o registrador de posição horizontal do sprite, fazendo com que o objeto aparecesse exatamente onde o paddle indicava.
Controladores de teclado miniaturadaimagem|O controlador de teclado era relativamente raro no 2600, mas uma versão mais robusta era comum nos Atari 400 e 800 para entrada numérica.